【LeetCode每日一题】2020.10.15 116. 填充每个节点的下一个右侧节点指针

116. 填充每个节点的下一个右侧节点指针

给定一个完美二叉树，其所有叶子节点都在同一层，每个父节点都有两个子节点。二叉树定义如下：

struct Node {
  int val;
  Node *left;
  Node *right;
  Node *next;
}

填充它的每个 next 指针，让这个指针指向其下一个右侧节点。如果找不到下一个右侧节点，则将 next 指针设置为 NULL。

初始状态下，所有 next 指针都被设置为 NULL。

示例：

分析：

​ next指针的作用实际上是将二叉树的每一层连了起来。由二叉树的层次遍历可以联想到BFS。

​ 同时可以看出，每个结点的next，可以由它的父结点给出。

代码（C++）：

#include <queue>

class Solution {
public:
    // 利用next
    Node* connect1(Node* root) {
        if (root == nullptr) return root;
        // 取每一层最左侧结点
        Node* leftmost = root;
        // 当还有下一层
        while (leftmost->left != nullptr) {
            Node* head = leftmost;
            while (head != nullptr) {
                // CONNECTION 1：当前结点左子结点的next指向右子结点
                if (head->left != nullptr) head->left->next = head->right;
                // CONNECTION 2：当前结点右子结点next指向当前结点next结点的左子结点
                if (head->next != nullptr) head->right->next = head->next->left;
                // 遍历该层所有结点
                head = head->next;
            }
            // 遍历所有层
            leftmost = leftmost->left;
        }
        return root;
    }
    // bfs
    Node* connect2(Node* root) {
        if (root == nullptr) return root;
        queue<Node*> q;
        q.push(root);
        while (!q.empty()) {
            int size = q.size();
            for (int i = 0; i < size; i++) {
                Node* node = q.front(), q.pop();
                if (i < size - 1) node->next = q.front();
                if (node->left != nullptr) q.push(node->left);
                if (node->right != nullptr) q.push(node->right);
            }
        }        
        return root;
    }
};